[發明專利]用于支持對目標對象進行操縱的設備和方法

無效

• 申請號: 201010624782.8
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102530514A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 江萬里;方心宇;王海鵬;陳黎
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;李輝

技術領域

本發明的實施方式總體上涉及信息技術領域，更具體地，涉及用于支持對目標對象進行操縱的設備和方法。

背景技術

隨著信息技術和機械技術的發展，通過例如數控機械等工具對物體進行操縱已變得日益普及。例如，在生產和加工領域中，通常利用機器人(robot)等機械對要加工的產品、原料等物體進行搬運、傳送、碼垛甚至組裝、測試等操縱。又如，在碼頭、港口等場所，需要利用起重機、搬運機等各種機械設備對貨物進行操縱。這只是操縱目標對象的若干示例，本領域技術人員可以想到需要利用工具來操縱物體的其他應用和領域。

不失一般性地，被操縱的物體可以稱作“目標對象”。應當理解，在本申請的上下文中，目標對象可以包括實體目標對象，例如上文描述的產品、貨物、原料等；也可以包括虛擬目標對象，例如通過仿真、虛擬現實、增強現實等計算機技術手段而被操縱的目標對象。此外，本申請中所稱的“操縱”表示應用于目標對象的任何動作，包括但不限于抓取、搬運、傳送、碼垛、封裝、加工、控制，等等。

與目標對象的操縱有關的其他對象可以稱作“要素”。例如，如本領域中已知的，利用工具操縱目標對象通常至少涉及以下三個要素：目標對象的物料或稱來料，即目標對象的構成或組成部分；用于抓取目標對象的夾具(gripper)；以及用于對目標對象執行操縱的機械或工具(不是一般性地，以下統稱為“機器人”)。參見圖1A-圖1C，其分別示出了物料、夾具和機器人的若干示例。在操作中，夾具通常被裝配在機器人上或由機器人操控，使得機器人可以利用夾具來抓取物料以及執行其他動作。應當理解，上文列舉的僅僅是“要素”的若干示例，本領域技術人員可以想到與目標對象操縱有關的其他要素。

在生產實踐中，一個重要的環節是根據與目標對象(例如，產品)的操縱有關的多個要素中的某些已知要素的參數，來確定其他要素的參數。考慮一個示例，在機器人碼垛應用中，當已經知道將要搬運和安置的目標對象的物料后，可以獲得該物料的屬性或稱參數，包括但不限于：物料的重量、尺寸、形狀因子(球體、立方體，等等)、材質(例如，表面光滑或粗糙及其程度，是否易碎，等等)、在不同負載下的加速度/速度限制(例如，吸盤類的夾具移動過快可能導致物料掉落)，等等。繼而，根據目標對象的物料參數，可以在可用的夾具中挑選其參數與物料參數相匹配的夾具。最后，根據已知的物料參數和上一步選定的夾具參數，可以選擇具有匹配參數的機器人類型。

在現有技術中，根據已知的要素參數來確定其他要素參數的過程是由方案工程師以人工方式完成的。這通常是一個費時、費力的過程。方案工程師往往必須花費大量的時間對眾多可用要素的參數進行排列、組合和比較，最終才能確定出最為適合當前應用的要素參數。而且在實踐中，哪些要素的參數是已知的往往是變化的。例如，在某些情況下，物料的參數可能是已知的；而在另一些情況下，物料和夾具的參數可能都是已知的；還可能存在其他各種可能的情況。這種已知量的不確定性進一步增加了上述確定過程的人力、物力和時間成本。此外，方案工程師所做的選擇在很大程度上依賴于其主觀的經驗和判斷，存在不確定性和易錯性。而且方案工程師所做出的選擇通常無法被其他工程師參考和借鑒，甚至他/她自己在今后的工作中也難以參考先前結果。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本領域中需要一種用于支持對目標對象進行操縱的設備和方法，其能夠根據已知的要素參數自動地、智能地選擇其他要素的參數。

根據本發明的一個方面，提出一種用于支持對目標對象進行操縱的設備，包括：獲取裝置，配置用于獲取與所述目標對象的操縱相關的多個要素中的至少一個要素的參數；以及選擇裝置，其耦合至所述獲取設備，配置用于根據獲取的所述參數從庫中選擇與所述至少一個要素相匹配的、所述多個要素中其他要素的參數。

根據本發明的又一方面，提供一種用于支持對目標對象進行操縱的方法，包括：獲取與所述目標對象的操縱相關的多個要素中至少一個要素的參數；以及從庫中選擇與所述至少一個要素的參數相匹配的、所述多個要素中其他要素的參數